氣泡動(dòng)力學(xué)是流體力學(xué)中的一個(gè)重要分支,近年來人們發(fā)現(xiàn)一些之前沒有注意過的現(xiàn)象,比如氣泡減阻,氣泡降噪等應(yīng)用開始讓人們對(duì)氣泡有了新的認(rèn)識(shí)。從上世紀(jì)60年代開始,氣槍由于環(huán)保、穩(wěn)定等特色,逐漸成為海底資源勘探必備裝備。在軍用方面,由于氣槍的可控性較好,人們開始嘗試使用氣槍氣泡載荷代替炸藥載荷進(jìn)行實(shí)船試驗(yàn)。本文首先簡(jiǎn)化氣槍模型,通過實(shí)驗(yàn),理論,數(shù)值等三個(gè)方面對(duì)國(guó)內(nèi)外的研究進(jìn)展進(jìn)行了綜述,發(fā)現(xiàn)在氣泡動(dòng)力學(xué)方面這三者均有了較多深入的研究。由于氣槍氣泡在國(guó)內(nèi)外研究方法上大多基于球形氣泡方程,而另一方面隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展,邊界元法在氣泡動(dòng)力學(xué)上表現(xiàn)出較大優(yōu)勢(shì)。因此,在不可壓縮勢(shì)流理論的假設(shè)下,本文分別建立了軸對(duì)稱邊界元?dú)馀菽Ｐ秃腿S邊界元?dú)馀菽Ｐ汀ａ槍?duì)氣槍氣泡,在上述模型基礎(chǔ)上通過改進(jìn)邊界元方法中的不足,建立了完整的氣槍氣泡模型。首先修改狀態(tài)方程建立了單槍模型,該模型考慮了氣槍梭閥截流和氣槍內(nèi)溫度對(duì)氣泡的影響;通過三維邊界元網(wǎng)格的“縫合”處理,本文建立了氣泡融合模型,實(shí)現(xiàn)了氣泡的融合過程,并探討了氣泡間距對(duì)融合、射流的影響,在此基礎(chǔ)上建立了相干槍模型。為了研究氣槍氣泡的動(dòng)態(tài)特性,本文通過軸對(duì)稱... 

【文章來源】：哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：94 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

氣泡與邊界相互作用意圖

b w gdt為氣泡對(duì)流場(chǎng)做功的大小，即 δ W=bP dV ；本文下bubble，最終可得氣槍的狀態(tài)方程為( )p g v b bbb vC T C T m PV QTm C += 射速率，由于發(fā)射速率受到梭閥兩端空氣壓力以及較為復(fù)雜，Landr [11]將其簡(jiǎn)化，認(rèn)為氣槍是勻速向00dmmdtητ= 次都能完全發(fā)射，其中η 為氣體發(fā)射系數(shù)，其值一的物質(zhì)量，可以通過氣體狀態(tài)方程(2-11)換算得到立非平衡態(tài)物質(zhì)量的轉(zhuǎn)移速率方程，( )dtg ggm P PdmVκ = Vg都隨著時(shí)間變化，上式的計(jì)算結(jié)果如下圖所示，

壓力使用式(2-30)，不過遠(yuǎn)場(chǎng)壓力不同于近場(chǎng)壓力波還需要考慮海面的虛反射，從中可以看到，壓力波遇到自由液面后會(huì)產(chǎn)生反射，其相位和原來的壓力波正好相差π ，極性相反，因此形成“鬼波”(reflection pulse)。虛反射壓力波和直達(dá)波的時(shí)間算公式如下，d 2 d1tc Δ = 圖 2.7 虛反射示意圖其中 c 為水中聲速。數(shù)值實(shí)現(xiàn)與計(jì)算流程H2d1d2

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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[2]水下粘性氣泡（空泡）運(yùn)動(dòng)和載荷特性研究[D]. 倪寶玉.哈爾濱工程大學(xué) 2012
[3]水中結(jié)構(gòu)物附近爆炸氣泡運(yùn)動(dòng)特性研究[D]. 王詩平.哈爾濱工程大學(xué) 2011
[4]柱形裝藥氣泡動(dòng)態(tài)特性及射流沖擊毀傷研究[D]. 黃超.哈爾濱工程大學(xué) 2011
[5]流體與結(jié)構(gòu)砰擊的相似解與時(shí)域分析[D]. 許國(guó)冬.哈爾濱工程大學(xué) 2010
[6]范氏氣體下氣槍激發(fā)子波信號(hào)模擬研究[D]. 王立明.長(zhǎng)安大學(xué) 2010

碩士論文
[1]氣槍震源子波研究及氣槍陣列性能優(yōu)化[D]. 羊慧.哈爾濱工程大學(xué) 2015



本文編號(hào)：2952556